高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 课题1 获取洁净的水教案 新人教版选修.doc

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1、第二单元化学与资源开发利用课题1获取洁净的水【导入新课】干旱灾区的朋友们好不容易找到的水源能直结接饮用吗？【分析】我们知道天然水在自然循环过程中与大气和土壤不断地接触，必然会混入很多种杂质，为了获得符合不同标准(指工业生产或生活方面)的水，必须对水进行处理，以除掉水中的一些杂质。那么如何如何对水进行处理，如何获得符合所需标准的水，这将是这节课将要学习的获取洁净的水。【问题讨论】自来水厂生产过程中为什么加入絮凝剂？【分析】天然水中常含有一些悬浮物和胶体，很难用自然沉降法除去。所以常用加入混凝剂的方法，使细小的悬浮物和胶体聚集成较大颗粒而沉淀，然

2、后过滤除去。像这种除杂的方法就称之为混凝法。【板书】一、天然水的净化【板书】1.混凝法：（1）原理：加入一种混凝剂（如：明矾、铁盐、亚铁盐等），使水中细小的悬浮物质和胶体聚集成较大颗的颗粒而沉淀，然后过滤除去。【提问】常用的混凝剂是明矾，你们知道明矾为什么能净化水？【分析】明矾的主要成分是KAl(SO4)2，它是强电解质，在水溶液中发生完全电离，他的电离方程式为：KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-，Al3+与水发生水解反应生成Al(OH)3，水解方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+Al(OH)3在水中以絮状的胶体形式

3、存在，由于水中的胶体杂质一般都带负电,而Al(OH)3胶体粒子带正电，通过电性吸引作用，破坏了天然水中胶体杂质的稳定性，并在分子引力作用下凝聚成大颗粒下沉。同时还能吸附一些悬浮物，这样就起到了净水的作用。【注意】同学们注意啦，胶体本身是不带电的，带电的是胶体粒子，这就像溶液一样，溶液是成电中性，但溶液中的粒子有可能是带电的。【过渡】近年来用含铝混凝剂处理饮用水的安全性不断受到质疑，有资料显示铝盐对人体健康有危害，同学们可以看一下：有资料表明：此外，铝可抑制胃液和胃酸的分泌，使胃蛋白酶活性下降，导致甲状旁腺的亢进。当有铁存在时，铝的存在能增加水

4、的脱色。【解析】因此，世界卫生组织1989年就将铝作为有毒有害物质在食品领域加以控制了，我国卫生部2000年颁发的《生活饮用水卫生标准》中将铝列为饮用水水质控制指标之一，并明确规定饮用水中铝含量不得高于0．2mg／L。【过渡】随着社会的进步，在处理饮用水时，美国、欧盟以及日本等发达国家已普遍改用三价铁混凝剂，而铝混凝剂逐渐被淘汰。铝混凝剂主要有？铁混凝剂主要有？【板书】（2）常见混凝剂：铝混凝剂：明矾，硫酸铝，聚合铝等铁混凝剂：高铁酸盐（钠，钾），硫酸亚铁，硫酸铁，碱式硫酸铁等【过渡】我们知道了明矾的净水原理，同样地其他铝混凝剂的净水原理和明

5、矾一样，就是Al3+与水发生水解反应生成Al(OH)3胶体，Al(OH)3胶体可以使水中的胶体杂质凝聚成大颗粒下沉，即胶体的聚沉，同时还能吸附一些悬浮物，这样就起到了净水的作用。那铁混凝剂的净水原理又是如何的呢？由于高铁酸盐是一种新型水处理剂。下面我们就来简要学习一下高铁酸盐。【分析】高铁酸盐是一种绿色净水剂，其有效成部分是高铁酸根[（FeO4）2-]。这里，铁呈+6价，具有很强的氧化性，能通过氧化作用进行消毒，在杀菌消毒的同时，本身被还原成Fe3+，又容易水解生成Fe(OH)3胶体，可以吸附水中的悬浮物和使胶体杂质聚沉，从而起到净化水的作用

6、。【板书】净水原理:Fe3++3H2O＝Fe(OH)3+3H+【分析】高铁酸盐的作用有杀菌消毒和吸附水中的悬浮物和使胶体杂质聚沉，因此高铁酸盐同时具有氯气和明矾的净水效果，并且它在整个对水的消毒和净化过程中，不产生任何对人体有害的物质。高铁酸盐被科学家们公认为绿色消毒剂。【分析】高铁酸盐除了具有优异的氧化漂白、高效絮凝、优良的杀菌作用以外，它还迅速有效地去除淤泥中的臭味物质。铁酸盐除臭主要是氧化掉诸如硫化氢(H2S)、甲硫醇(CH3SH)、甲基硫(CH3)2S)、氨气(NH3)等恶臭物质，将其转化为安全无味的物质。由于高铁酸盐在整个PH值范围

7、都具有极强的氧化性，因而对于淤泥除臭处理是较为理想的方法。【过渡】下面请同学看到实验2-1【实验2-1】：在河水中加入以下物质实验现象烧杯1加入绿矾搅拌后静置有少量胶状物出现烧杯2加NaOH溶液，使pH=9，再加绿矾搅拌后静置有沉淀析出烧杯3加入硫酸铁搅拌后静置有沉淀析出【过渡】从现象可以得出什么结论呢?【学生讨论】为什么亚铁盐的净化效果没有铁盐的效果好？它在水中的作用与铝盐相似，亚铁盐在水中水解后生成的Fe(OH)2溶解度较大，混凝效果不好。所以，实际应用时必须将Fe2＋氧化成Fe3＋，在溶液中生成Fe(OH)3，起到较好的混凝作用。【分析

8、】在工业上常用FeSO4·7H2O作为混凝剂，因为它来源充足。在使用FeSO4·7H2O的时候一定要注意:1、必须将Fe2+转化为Fe3+,因为Fe(OH)3的净水